プラスチック・樹脂における耐衝撃性向上技術と衝撃特性解析

第1部 発泡成形による製品の軽量化と強度向上方法

(2026年4月14日 11:00〜12:30)

　プラスチック発泡体は材料低減、軽量化、断熱性向上等といった多くの有益な特性を有していが、気泡の含有による応力集中現象で強度が低下することが大きな欠点となっている。 　ここでは、発泡の原理に基づいた発泡プロセス、並びに発泡体の強度に寄与する因子とこの因子に基づいた具体的な強度向上の手法について説明する。

1. 発泡成形プロセス
   1. 発泡原理の定性的説明及び発泡成形法
   2. バッチ式発泡成形プロセス
   3. 連続発泡成形システム
2. 発泡体の強度に及ぼす因子及び強度向上手法
   1. 微小気泡による強度向上
   2. 分子配向による強度向上
   3. スキン層による強度向上
   4. GCP (ガスカウンタープレッシャー) を用いたスキン層形成方法
   5. 微小繊維による強度向上
   6. 圧延加工による強度向上
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第2部 ポリマーアロイ、ポリマーブレンドによる耐衝撃性向上

(2026年4月14日 13:30〜15:00)

　構造材料としての高分子材料には耐衝撃性・耐熱性・柔軟性・寸法安定性、耐候性、軽量性、易加工性など様々な性能が要求されるが、これらは相互に二律背反的である場合が多い。耐衝撃性の向上のために、エラストマーなど低剛性の改質材を添加する方法や、二律背反である物性の同時改良法としての非相溶系のポリマーアロイ技術が確立されている。一方、最近の市場からの要請はより高水準の性能・機能の要求へと進展しつつある。 　本講では、基礎的な物性発現機構の理解を深め、耐衝撃性改良剤の使用例や、最近のナノ/ミクロの両サイズレベルでモルフォロジーを同時に制御する「第四世代ポリマーアロイ」技術の特徴までを紹介して、耐衝撃性の改良・向上の視点から俯瞰的に解説する。

1. 高分子材料への要求特性と分子構造
   1. 耐衝撃性
      1. 衝撃・破壊の機構
      2. 衝撃強度試験法の理解
      3. 耐衝撃強度と高分子の分子構造
   2. ポリマーブレンド系の耐衝撃強度
      1. 衝撃改良材としての軟質ポリマー
      2. 汎用樹脂の衝撃改良材
2. 高分子材料の物性間の二律背反的特徴
   1. 耐衝撃性と耐熱性
   2. 耐衝撃性と柔軟性
   3. 耐衝撃性と加工成形性
3. 二律背反的な諸物性の同時改良技術
   1. 第一世代ポリマーアロイ技術と
   2. 二律背反を克服できない第二世代ポリマーアロイ
   3. 第三世代ポリマーアロイ技術
   4. 衝撃吸収機構とポリマーモルフォロジー
4. 第四世代ポリマーアロイ技術と耐衝撃性
   1. ナノサイズモルフォロジーの形成
   2. ナノサイズ分散ポリマーブレンド系の物性
   3. 第四世代ポリマーアロイ技術を支える要素技術
   4. 第四世代ポリマーアロイの工業化の実例
   5. 第四世代ポリマーアロイ技術の今後の進展の可能性
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第3部 フィラーを活用したプラスチックの 耐衝撃性向上技術

(2026年4月14日 15:15〜16:45)

　プラスチック材料を工業材料として使用する場合、耐衝撃性は非常に重要な特性となる。ポリマーの耐衝撃性を向上させる技術としては、(1) エラストマーの活用技術、(2) ポリマーアロイ・ブレンド技術、(3) フィラーの活用技術が考えられる。中でもフィラーを活用する方法は、衝撃強度と弾性率 (剛性) の相反する特性を同時に向上できるなどの優れた利点を有している。そのためフィラー強化複合樹脂は、現在ではフィラー形状制御や複合材料の構造制御等により高性能化が図られ、重要な工業材料として幅広く使用されている。 　今回は、こうした複合材料の高性能化、特に耐衝撃性向上技術に関して概説する。

1. フィラー形状制御 (微粒子化) およびモルフォロジー制御による複合材料の高衝撃化
2. 繊維状フィラーの形状制御 (長繊維化) と界面制御による複合材料の高衝撃化
3. 複合材料成形体の構造制御による高衝撃化
4. 成形加工プロセスを活用した複合材料成形体の高衝撃化
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第4部 繊維複合材料や発泡樹脂における耐衝撃性向上について

(2026年4月15日 10:30〜11:30)

　強化繊維複合材料や発泡体コア材の利用のみならずリサイクルにおいてもその耐衝撃性は重要なファクターとなる。 　グローバルな市場は、軽量化や耐衝撃性向上はもちろんそれ以外に、何を求めてどこへ向かっているのかについて解説する。また、2026年3月にパリで開催のJEC Paris 2026から見た連続繊維と熱可塑性樹脂の複合材料と特徴と応用事例紹介をする。

1. 強化繊維複合材料の種類とその耐衝撃性の考え方
   1. 熱硬化性複合材料と熱可塑性複合材料の違い
   2. 繊維長と耐衝撃性
   3. エネルギー吸収
   4. CFRP vs CFRTP
   5. GFRP vs GFRTP
2. 発泡体の種類とその耐衝撃性の考え方
   1. 硬質プラスチック独立気泡発泡体
   2. カーボン発泡体
3. JEC Paris 2022
   1. 展示会の概要
   2. サステナブル熱可塑複合材料
   3. 繊維とマトリックスの組合せ
   4. 熱可塑性複合材料の特徴
   5. サンドイッチ構造
   6. 主な展示品
      • 自動車部品
      • スポーツ用品
      • 通信機器
4. 今後の展開
   1. リサイクル
   2. バイオベース
   3. 難燃性
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第5部 耐衝撃性・機械的物性を向上させる添加剤

(2026年4月15日 11:45〜12:45)

　プラステック材料の物性のコントロールに、粒子状・繊維状の無機材料やセルロース系材料が用いられる。しかしながら、低極性であるポリマーに相対的に高極性のフィラー材料はなじみにくい。両者の界面に介在し、分散性・密着性を上げることで、粒子・フィラー材料の能力を最大限引き出すことができる。プラステック材料全体としても各種機械的・熱的物性の向上が図られる。ここではそうした界面制御の添加剤を紹介する。

1. 高分子量を保持しながら極性基を導入したSCONAシリーズ
   • カップリング剤としての機能
   • 相容化剤としての機能
2. ポリオレフィン等への無水マレイン酸の付加技術
   • 固相法と溶融法の特徴
3. カップリング剤によるフィラーとマトリクスの密着性の向上メカニズム
   • ガラス繊維での実験結果
   • 木質繊維等での実験結果
4. 異種ポリマーの相容性の向上と耐衝撃性
   • 曲げ強度の向上
   • 引張強度の向上
   • 衝撃強度の向上
5. バイオベースのプラスチック材料向け添加剤
   • ポリ乳酸ベースの相容化剤
   • 今後の開発の方向
• 質疑応答

第6部 セルロース複合による樹脂の耐衝撃性向上について

(2026年4月15日 13:45〜14:45)

　セルロース/樹脂複合材料の材料特性について議論となるのは、樹脂へのセルロース添加による耐衝撃性の低下です。京都市産業技術研究所では、CNF強化樹脂開発を進める中で、セルロースにより衝撃が低下する要因を破断面観察から推定し、その解決方法の一つを見出しました。 　本講演では、衝撃低下の原因とその解決をどのように進めたかをご紹介します。

1. プラスチックの課題、生産量の推移、CNF (セルロース) への期待
   1. 研究のバックグラウンド
   2. プラスチック材料の動向
   3. セルロースナノファイバーの魅力
2. フィラー (セルロース) とプラスチックの複合化
   1. 繊維/樹脂界面
   2. 溶融混練によるフィラー/樹脂混合
3. セルロース強化ポリプロピレン
   1. 高度分散化による高弾性材料
   2. パルプ複合化による耐衝撃性向上
   3. 破断面解析による破壊メカニズムと対策
4. 最近のポリプロピレン以外のセルロース強化樹脂の特性紹介
• 質疑応答

第7部 リサイクルプラスチックにおける耐衝撃性改善について

(2026年4月15日 15:00〜16:00)

　我が国では、プラスチックに係る資源循環の促進等に関する法律 (プラスチック資源循環促進法) の施行により、プラスチックのライフサイクル全般での“3R+Renewable”により、サーキュラーエコノミー (循環型経済) への移行が加速しており、リサイクルプラスチックにおいては、有効利用を促進するためには、物性改善を含めた新たな価値の創出が不可欠であると考える。 　当社では、家電リサイクル法施行以降、家電リサイクルプラスチックのマテリアルリサイクルに注力してきた。 　本セミナーでは、マテリアルリサイクルを可能とするリサイクルプラスチックの耐衝撃性改善について解説する。

1. プラスチックリサイクルの現状
2. 使用済み家電リサイクルプラスチックについて
   1. 当社のリサイクル事業
   2. 家電リサイクルプラスチックの処理フロー
   3. リサイクルプラスチックの機械的物性評価
   4. リサイクルプラスチックの長期耐熱性評価
3. リサイクルプラスチックの耐衝撃性改善
   1. 異物除去による方法
      • PP
      • PS
      • ABS
   2. ゴム
      • エラストマーによる方法
      • PP
      • PS
      • ABS
   3. 添加剤による方法
      • PP
      • ABS
   4. 他のリサイクルプラスチック添加による方法
      • PP
   5. 樹脂溜まり付き押出機を用いた方法
      • PP
4. 家電リサイクルプラスチックの製品適用事例
5. まとめ
• 質疑応答